Металлы и сплавы для работы при низких температурах

МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.379]

Для оборудования, подверженного ударным или пульсирующим нагрузкам и предназначенного для работы при низких температурах, следует применять металлы и сплавы с ударной вязкостью K U >30 Дж/см . Для деталей, имеющих концентраторы напряжений (болтов, шпилек), рекомендуются материалы, у которых при рабочей температуре ударная вязкость КСи > 40 Дж/см . [c.38]

Хорошо известно, что многие материалы становятся хрупкими при низких температурах. В последние десятилетия проведены многочисленные работы по определению температур перехода в хрупкое состояние различных металлов и сплавов, предназначенных для работы при низких температурах. Однако для переработки лома низкие температуры используют лишь в последние несколько лет. Исследования (от лабораторных до опытно-промышленных) показали, что сверхнизкие температуры могут найти разнообразное применение при обработке лома как черных, так и цветных металлов. Как правило, обработка лома при низкой температуре позволяет получать конечные продукты в более чистом и более дисперсном виде по сравнению с традиционными методами. Дополнительным пре- [c.358]

Для работы в воде могут быть использованы алюминий и его сплавы, обладающие большей прочностью по сравнению с прочностью чистого металла. Технически чистый алюминий пригоден лишь для аппаратов, работающих при низких температурах воды (до 200° С), так как при более высоких температурах на поверхности металла образуются пузыри и происходит отслаивание. Присутствие легирующих элементов — никеля, железа, кремния, циркония, бериллия — повышает коррозионную стойкость алюминия. [c.287]

Высокая износостойкость, повышенная твердость в горячем состоянии, красностойкость. Шлифуемость низкая. Применяют для изготовления инструмента, служащего для обработки твердых металлов и сплавов, нержавеющих и жаропрочных сталей, а также испытывающего при работе ударные нагрузки и высокие температуры [c.137]

Все сказанное относится к так называемой холодной деформации, проходяшей при низких температурах. Для металлов технической чистоты условная граница между низкими и высокими температурами лежит около 0,4 Гпл. При повышении чистоты эта температура заметно понижается. Для сплавов она доходит до 0,6 7пл. Влияние повышения температуры на пластическую деформацию выражается прежде всего в том, что снижаются критические скалывающие напряжения. Сдвиги и двойникование совершаются при меньших внешних нагрузках. Кроме того, начинают работать дополнительные системы скольжения, и это также облегчает пластическую деформацию металла. Наконец, если температура, при которой осуществляется деформация, достаточно высока, то в результате возросшей диффузионной подвижности атомов все или почти все дефекты, вызываемые пластической деформацией, в виде дислокаций, искажений атомных плоскостей, напряжений между блоками и между зернами, успевают уничтожиться. Это означает, что в ходе такой горячей деформации металл не упрочняется. Таким образом, пластическая деформация при высоких температурах характеризуется существенно меньшими напряжениями сдвига и отсутствием наклепа. [c.45]

В работе [12], посвященной изучению явлений схватывания при трении металлов, Б. И. Костецкий приходит к выводу, что схватывание металлов при сухом трении представляет собой образование обычных металлических связей между двумя поверхностями. Б. И. Костецкий считает, что необходимым условием для развития явлений схватывания служат микропластические деформации поверхностных слоев контактируемых металлов, позволяющих осуществлять плотный контакт и создавать в поверхностных слоях текстуры с благоприятным для схватывания кристаллографическим расположением плоскостей сдвигов. При низких скоростях скольжения контактное схватывание возможно только для металлов, имеющих достаточную пластичность при больших же скоростях оно может быть у всех металлов и сплавов благодаря возникновению высоких температур в поверхностных слоях и явлению термической пластичности. [c.15]

Эта комбинация сплавов также широко применяется в промышленности. Термопара типа К имеет высокую чувствительность и устойчива к окислению вплоть до 1260 °С, но непригодна для работы в восстановительной атмосфере. Она успешно применяется вплоть до 4 К и так же, как и тип Е, отличается низкой теплопроводностью обоих электродов. Главное преимущество термопары типа К по сравнению с другими термопарами из неблагородных металлов состоит в значительно лучшей стойкости к окислению при высоких температурах. Однако уже в слабо восстановительной атмосфере на поверхности положительного электрода образуется зеленая окись хрома, что сопровождается заметным изменением термо-э.д.с. Этот эффект сильнее всего проявляется при температурах от 800 до 1050 °С. Термопара типа К. также очень чувствительна к следам серы и углерода в атмосфере. [c.288]

Для аустенитных сплавов интервал сенсибилизирующих температур составляет 400—850 °С. Степень склонности к межкристаллитной коррозии после такого нагрева зависит от времени нагрева. Несколько минут нагрева при температурах вблизи 750 °С эквивалентны нескольким часам при более низких (или еще более высоких) температурах (рис. 18.1) [13, 14]. К межкристаллитной коррозии приводят медленное охлаждение сплава с прохождением области сенсибилизирующих температур, а также длительные сварочные работы. При быстром охлаждении этого не происходит. Следовательно, аустенитные нержавеющие стали нужно закаливать от высоких температур, и это, как правило, выполняется. Точечная сварка, при которой металл быстро нагревается в результате кратковременного протекания электрического тока и затем быстро охлаждается, не вызывает сенсибилизации. В то же время электродуговая сварка может предста- [c.303]

Твердые смазки. Расширение диапазона условий, в которых работают узлы трения современных машин — работа в вакууме, при высоких и низких температурах, при больших давлениях и скоростях, при действии агрессивных сред и т. д., а также наличие в машине труднодоступных для смазки мест или недопустимость жидкой смазки (текстильные и пищевые машины), привели к появлению новых видов смазок. Поскольку жидкие и консистентные смазки непригодны для указанных целей, применяются твердые смазки, которые используются в виде тонких покрытий, в качестве структурных составляющих подшипниковых сплавов, как порошки и присадки к обычным смазкам, путем пропитки пластмасс и другими способами. В качестве материала для твердых смазок обычно используются графит, дисульфид молибдена, полимеры (фторопласты, графитопласты, капрон), металлокерамические композиции, пластичные металлы (серебро, золото, свинец, индий), металлические соли высокомолекулярных жирных и смоляных кислот (мыла) [180, 190]. [c.251]

Выпаривание металла осуществляется при остаточном давлении в камере порядка 1 10- мм рт. ст. и определенной температуре для лития 750 С, для натрия 450—500° С, для сплава натрий — калий 450° С. Длительность выпаривания определяется, если она не известна заранее. Она зависит от площади зеркала испарения и массы пробы. Так, дистилляция пробы натрия массой 100 г из стаканчика диаметром 40 мм при температуре 500—550° С и остаточном давлении 1 10 2 мм рт. ст. длится 5 ч [15]. В ряде работ предлагаются более низкие температуры выпаривания для натрия 360 [13] 380 [12] 400° С [14]. Возможно, это вызвано тем, что массы проб в этих работах невелики (1—3 г). [c.184]

Подвергая пластмассы прессовке в стальных формах с подогреванием, можно получать готовые изделия, не требующие дорогостоящей обработки на станках. Однако изделия из обычных сортов пластмасс не выдерживают нагревания даже до температуры около 300°, они при этом разлагаются и деформируются. Низкую температуру пластмассы выдерживают лишь до —40 —60°. Это указывает, что они не могут заменять сплавы металлов в деталях и изделиях, работа которых протекает при температурах, сильно отличающихся от комнатной. Тем не менее, замена металла пластмассой в отдельных случаях чрезвычайно удобна, и новая техника разработала несколько типов пластмасс специально для этой цели. [c.247]

В качестве модификаторов применяют небольшие добавки сплавов на основе редкоземельных (РЗМ) и щ елочноземельных (ЩЗМ) металлов. Их важным Свойством является высокое химическое сродство к растворенным в стали примесям серы, кислорода, азота и водорода. Модифицирование является одним из универсальных и эффективных способов повышения качества стали, особенно применяемой для работы при низких температурах. При минимальных затратах модифицирование позволяет измельчить микро- и макроструктуру, уменьшить развитие химической, физической и структурной неоднородности, снизить содержание газов, благоприятно изменить природу и форму неметаллических включений, повысить комплекс технологических и эксплуатационных свойств. [c.375]

Применение изделий из ZrO - Анионный характер проводимости твердых растворов 2гОг позволяет использовать его в качестве твердых электролитов для работы при высоких температурах. Одна из областей применения — это топливные элементы, в которых температура развивается до 1000—1200°С. Керамика из ZrOg служит токосъемным элементом в таких высокотемпературных химических источниках тока. Твердые электролиты из ZrO используются и в других источниках тока, в частности он перспективен для применения в МГД-генераторах. В стране разработаны я применяются высокотемпературные нагреватели из ZrOg для разогрева в печах до 2200"С. На воздухе изделия из диоксида циркония применяют при высокотемпературных плавках ряда металлов и сплавов. Практически полное отсутствие смачиваемости ZrO сталью и низкая теплопроводность привели к успешному использованию его для футеровки сталеразливочных ковшей и различных огнеупорных деталей в процессе непрерывной разливки стали. В некоторых случаях диоксид циркония применяют для нанесения защитных обмазок на корундовый или высокоглиноземистый огнеупор. Диоксид циркония широко используют с целью изготовления тиглей для плавки платины, титана, родия, [c.127]

При температурах (0,6 0,7) Т л, т. е. при сварке, например, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, применении мягких режимов или при высоких темпах сварки доминирующим процессом, определяющим стойкость электродов, по-видимому, будет ползучесть, контролируемая диффузией. При более низких температурах — (0,4н-0,5) Тпл, — развивающихся на рабочей поверхности электродов, при сварке на жестких режимах, легких сплавов или отдельными точками при длительных перегревах наряду с ползучестью большую роль играют процессы термической и малоцикловой усталости. Поэтому к материалу электродов, предназначенных для работы при высоких температурах, предъявляются повышенные требования по сопротивлению ползучести, т. е. более высокой жаропрочности, в частности одночасовой горячей твердости и длительной прочности. В связи с этим для изготовления электродов желательно иметь металл с более крупным зерном, так как при высоких температурах более стойким против ползучести будет крупнозернистый материал с повышенной жаропрочностью. Так как при циклических нагревах образуются внутризеренные и главным образом, межзеренные трещины металл должен обладать высокой пластичностью при повышенных температурах, как лучше сопротивляющийся термической усталости. При точечной сварке легких сплавов более высокая стойкость наблюдается у электродов с мелким зерном, высокой электропроводностью и не содержащих в своем составе поверхностно-активных элементов, взаимодействующих со свариваемыми материалами путем диффузии и схватывания. [c.9]

Тугоплавкие металлы (вольфрам и молибден), имеющие высокую энтальпию частиц при напылении (соответственно в расплавленном состоянии 31 и 26 ккал1моль), обеспечивают надежное сцепление покрытия с металлическими подложками без специальной подготовки поверхности (исключая медь и ее сплавы). Для получения аналогичных результатов при напылении менее тугоплавких металлов необходимо псско-струить изделия перед напылением. Металлы с более низкой энтальпией частиц образуют покрытия с меньшей прочностью сцепления. Однако, несмотря на хорошие механические характеристики, ни вольфрам, ни молибден не могут рекомендоваться как покрытия или подслои для работы при повышенных температурах в активных средах. Они интенсивно окисляются при температуре 300—400° С, и образующиеся летучие газообразные окислы взрывают защитное покрытие. Перспективным ма- териалом для напыления является никель-алюминиевый порошок. За счет экзотермической реакции между никелем и алюминием его энтальпия при паныленит может достигать значений, близких к энтальпии вольфрама и молибдена. [c.53]

Можно сформулировать несколько требований к методам интенсивной пластической деформации, которые следует учитывать при их развитии для получения наноструктур в объемных образцах и заготовках. Это, во-первых, важность получения ультра-мелкозернистых структур, имеющих преимущественно большеугловые границы зерен, поскольку именно в этом случае происходит качественное изменение свойств материалов (гл. 4,5). Во-вторых, формирование наноструктур, однородных по всему объему образца, что необходимо для обеспечения стабильности свойств полученных материалов. В-третьих, образцы не должны иметь механических повреждений или разрущений несмотря на их интенсивное деформирование. Эти требования не могут быть реализованы путем использования обычных методов обработки металлов давлением, таких как прокатка, вытяжка или экструзия. Для формирования наноструктур в объемных образцах необходимым является использование специальных механических схем деформирования, позволяющих достичь больших деформаций материалов при относительно низких температурах, а также определение оптимальных режимов обработки материалов. К настоящему времени большинство результатов получено с использованием двух методов ИПД — кручения под высоким давлением и РКУ-прессования. Имеются также работы по получению нано- и субмикрокристаллических структур в ряде металлов и сплавов путем использования всесторонней ковки [16, 17 и др.], РКУ-вытяжки [18], метода песочных часов [19]. [c.9]

В лаборатории износостойкости Института машиноведения АН СССР М. М. Хрущов и Р. М. Матвеевский разработали новый метод [1] и машину [2] для оценки смазочной способности масел в условиях высоких контактных давлений по температурному критерию. В основу метода положено представление о критической температуре как главном факторе, определяющем предельную прочность граничного слоя масла на поверхности трения. Созданная для испытания масел температурным методом четырехшариковая машина КТ-2 обеспечивает при нагреве масла в объеме получение достоверных данных о величине температуры в контакте трущихся поверхностей вследствие чрезвычайно низкой скорости скольжения (0,4 мм1сек), при которой исключено повышение температуры в контакте от работы трения. Применение в качестве рабочих образцов на этой машине стальных закаленных шариков дает ряд преимуществ, в частности, легко решается вопрос обеспечения точной геометрической формы образцов, одинакового материала и твердости. В то же время применение схемы трения четырех шариков затрудняет проведение испытания масел температурным методом при сочетании различных пар материалов, так как изготовление однородных по качеству шариков из различных металлов и сплавов представляет значительные трудности. [c.176]

Обычно выбор материалов для контура водо-водяных реакторов, которые работают при максимальной температуре 300° С, делают между углеродистыми и низколегированными сталями или аустенитными нержавеющими сталями. Скорость коррозии этих материалов низкая для нержавеющей стали при оптимальных условиях она составляет 0,5 г/м в месяц или 0,0007 мм в год, в то время как для углеродистых и низколегированных сталей 1,5—3 г/м в месяц или 0,0023—0,005 мм в год. Поэтому нет особой необходимости уменьшать возникающие напряжения или улучшать герметичность в хорошо контролируемых системах. Однако значительные проблемы связаны с продуктами коррозии, которые циркулируют через реакторную систему и высаживаются на поверхность металла или вымываются с нее непрерывно или периодически в зависимости от условий работы. Эти продукты коррозии обычно присутствуют в виде изолированных частиц диаметром <1 мкм и представляют собой шпинель типа R3O4, где R — железо, никель и хром. Скорость накопления продуктов коррозии в больших реакторах может достигать 10 0 г/сут. Они могут выпадать в осадок в зонах, где нет движения теплоносителя или действуют большие градиенты давления и высокие скорости теплопереноса, и собираться на поверхности тепловыделяющих элементов, где они активируются. Осажденное вещество воздействует на активацию, гидравлику, теплоперенос и реактивность. Наиболее значительный эффект состоит в том, что они могут после облучения в активной зоне высаживаться на участках, которые плохо защищены от радиации или которые имеют лишь временную защиту и поэтому могут представлять опасность для обслуживающего персонала. Активации подвергается большинство элементов, входящих в состав стали. Но для реактора с длительным сроком службы наибольшую опасность представляет нуклид Со из-за большого периода полураспада и высокой у-ак-тивности. Поэтому необходимо уменьшатд количество продуктов коррозии и связанную с ней радиоактивность, сохраняя низкую скорость коррозии. Важно также при изготовлении контура реактора использовать материалы с минимальным содержанием кобальта. Стеллиты, которые содержат значительное количество кобальта, не должны контактировать с теплоносителем. Другие сплавы надо выбирать с учетом минимального содержания кобальта. Это особенно относится к никелевым рудам, обычно содержащим кобальт, который не всегда удается полностью удалить в процессе экстракции. Различные условия работы реакторов PWR и BWR требуют различных методов контроля коррозионных процессов. [c.151]

При использовании этого метода отжиг должен быть достаточно продолжительным для того, чтобы быть уверенным, что достигнуто равновесие. Трудность определения мелких вы-делившхся частиц при низких температурах при этом устраняется. Рентгеновский метод имеет то преимущество, что если только кривая зависимости периода решетки от состава была опредмена тщательно, достаточно двух или трех сплавов двухфазной области для построения всей кривой растворимости. Поэтому рентгеновский метод удобен для работы с редкими или с сильно летучими металлами, из которых трудно изготовить образцы точно желаемого состава. Теоретически достаточно только одного двухфазного сплава, но для подтверждения воспроизводимости результатов, полученных этим методом, рекомендуется изготовить и исследовать по крайней мере два сплава. [c.216]

Нередко вместо воды в оболочках используются другие жидкости. Так, например, применение керосина позволяет улучшить размешивание (меньшая вязкость) и употреблять неизолированный и, следовательно, практически безинерцион-ный нагреватель. В работах, проводящихся при повышенных температурах, в оболочках могут быть использованы различные масла или другие жидкости с малым давлением насыщенного пара при этих температурах. При низких температурах можно рекомендовать этиловый спирт или пентан. При высоких температурах в качестве жидкостей для оболочки можно использовать расплавленные металлы, сплавы, соли и их смеси. [c.197]

Следует отметить, что приведенные в работе [305] значения Do и Q характеризуют диффузию свободных атомов водорода. Концентрация атомов водорода в атмосферах Коттрелла при плотности дислокаций 10+ см составляет всего около 10 —(по массе), а исследования по диффузии водорода в -сплавах при низких температурах были проведены при концентрациях водорода порядка 0,01—0,1% (по массе). Чтобы исследовать диффузию водорода, связанного в ловушках, нужно работать с титановыми сплавами, в которых содержание водорода было бы порядка 10 % (по массе) (такого материала в настоящее время нет), или разработать методы исследования, которые позволили бы разделить диффузию связанного и свободного водорода. Детальное исследование диффузии водорода в металлах при низких температурах имеет принципиально важное значение для разработки теории обратимой водородной хрупкости. Только после получения таких данных можно поставить вопрос о строгой количественной проверке изложенной выше гипотезы для титановых сплавов. [c.351]

Оловянно-свинцовыеттрипои являются мягкими и применяются для пайки стаЛи, меди и их сплавов. Они плавятся при температуре 190...300 °С. Поэтому паяют паяльником. Оловянно-свинцовые припои имеют хорошую смачиваемость и пластичность. Хорошей противокоррозионной стойкостью обладает припой ПОС-90 (число показывает процент содержания олова в припое). Чистым оловом не паяют, так как при низкой температуре оно превращается в порошок. При ремонтных работах обычно применяют припои ПОС-61, ПОС-40 и ПОССу 30-2 (сурьмянистый). Чистый свинец так плохо смачивает металлы, что нм паять нельзя. [c.55]

Второй раздел построен в соответствии с программой курса Материаловедение . В нем даны представления о кристаллизации и строении металлов и сплавов, изменении их структуры при различных температурах, способах термической обработки и ее влиянии на физико-механические свойства. Рассмотрены конструкционные и инструментальные стали, стали и сплавы с особыми физическими и химическими свойствами. Учитывая специфику ннзкоте. шературной службы, особое, внимание уделено свойствам конструкционных материалов при низких температурах. Приведены реко.мендации по выбору материалов для работы в условиях низких температур. [c.11]

Было предпринято исследование [26, 27] по вопросу о возможности применения для растворения иридия и рутения запаянных трубок, содержащих хлор и соляную кислоту, при температуре до 300", при давлении порядка 280 ат. В SToii работе был опробован листовой чистый иридий, так как он наиболее трудно растворим. Хотя были исследованы и более высокие концентрации, но в большинстве случаев 36 /о НС1 соответствовала всем требованиям. Для растворения требовалось 10 — 20 мл этой кислоты на 1 г образца. К кислоте добавлялся хлор из расчета 0,025 г на 1. мл объема реакционной трубки. Хлор мог быть введен или в виде газа или в виде какого-либо соединения, разлагающегося с выделением хлора. Наиболее подходящим веществом для этой цели служит хлорная кислота, если нет органических веществ, могущих вызвать взрыв, и если опыт ведется при температуре выше 250°. На 1 г платины, иридия или осмия следует брать 0,22 мл 70 /о НСЮ и соответственно больше, если образец содержит металлы с более низким атомным весом. Если реакция должна быть проведена при низкой температуре (100—150°), которая является подходящей для сплавов платины с иридием, то в качестве окислителей надо применять Na lOi (0,37 г на 1 г образца высокого атомного веса) или азотную кислоту. Для растворе-лия 1 г сплава платины с 10 / Ir в виде стружки 0,1—0,2 мм требуется 9 мл 36 /о НС и 1 мл 70 /о HNOg. Реагенты вместе с образцом запаивают в небольшую, диаметром 15 мм, толстостенную трубку из стекла пирекс , имеющую объем около 20. л. Нагревание при ПО " ведут в течение суток. Перед открыванием трубка охлаждается в смеси сухого льда с равными объемами хлороформа и четыреххлористого углерода. Если в сплаве присутствовали осмий или рутений, то необходимо принять меры для поглощения газообразных продуктов реакции. [c.770]

В настоящее время имеется большое количество работ, рассматривающих источники вакансий и других точечных дефектов и их подвижность при низких температурах [20, 230—233]. По возрастанию энергии активации перемещения наиболее подвижные дефекты могут быть расположены в следующем порядке дислоцированный атом (0,07—0,27 эв для меди), парная вакансия (0,4 эв) и одиночная вакансия (1 эв) [232]. При закалке с высоких температур фиксируется больше парных вакансий, а при закалке с низких температур — одиночных. Вероятность существования дислоцированных атомов после закалки невелика [233]. С. Д. Герцри-кен [231] рассчитал, что в некоторых металлах концентрация вакансий ири температуре плавления достигает 0,1 ат. %. А. X. Коттрелл [233] указывает, что при закалке с температур на 100° ниже точки плавления можно сохранить до 0,01 ат. % вакансий. При этом чем выше будет скорость охлаждения при закалке, тем больше будет концентрация вакансий. По данным М. А. Криштала [230], в армко-железе при закалке с 1250° можно получить избыточную концентрацию вакансий 0,0186 ат. %, а в сплаве железа с 5,7% Сг — 0,0056 ат. %. Доказано, что таких концентраций вполне достаточно для образования скоплений, микропор и полостей на границах раздела. Однако из этого количества вакансий существенное число может выходить за границу только из прилегающего к ней слоя толщиной около 0,01 мм. Имеются данные, свидетельствующие о подвижности одиночных вакансий в меди и серебре при температуре выше минус 30°, парных вакансий — выше минус 100° и о полной консервации этих дефектов при минус 196° [232, 233]. [c.208]

Известно несколько путей защиты тугоплавких металлов с помощью покрытий. Они предусматривают использование интерметаллических соединений фаз внедрения карбидов, силицидов, чистых металлов и сплавов, а также окислов металлов. Наиболее многообещающим является использование интерметаллидов и особенно силицидов, однако основные свойства покрытия во многом зависят от окисленного поверхностного слоя покрытия и кинетики его образования. Любой материал, образующий стабильные тугоплавкие окислы, рассматривается как возможное покрытие. В настоящее время пока еще нельзя достаточно точно объяснить кинетику окисления даже простых бинарных сплавов, вследствие чего выбор материалов для покрытия ограничен. Изучение этого вопроса показало, что присутствие жидкой фазы на поверхности металла ускоряет его окисление, поэтому для покрытий обычно выбирают материалы, которые имеют температуру плавления ниже рабочей. Соединения или интерметаллиды, образуемые 2г, Hf, Се, Сг, ТЬ и другими элементами с очень прочными окислами, обеспечивают выбор требуемого покрытия для работы при температурах свыше Л650 " С. Для более низких температур круг используемых элементов расширяется. [c.338]

В последнее время значительно возрос объем ирнмеиенпя так называемых компактных конструкционных материалов, получаемых из порон1Ков самых различных металлов н сплавов. В связи с высокой плотностью механические свойства их практически не снижаются, а отдельные эксплуатационные свойства значительно увеличиваются. Например, спеченный алюминиевый порошок (САП) в своем составе содержит до 15% оксидов алюминия, которые в виде топкой пленки покрывают зерна алюминия и образуют в спеченном материале непрерывный каркас. Такая структура придает материалу высокую теплостойкость. Этот материал может длительное время работать при температурах до 600 °С. САП по сравнению с обычным алюминием имеет более низкий температурный коэффициент. Применяют САП для изготовления компрессорных лопаток, поршней, колец для газовых турбин и т. д. Перспективно прнмененгге компактных конструкционных материалов в условиях крупносерийного и массового производствах деталей сложной конфигурации небольших размеров. [c.421]

Рекомендации по легированию, которые приведены ниже, разработаны исходя из требования, что скорость коррозии сплава не должна превышать 0,1 мм/год, т.е. соответствовать 1 баллу коррозионной стойкости. Сплавы указанных составов предназначены для работы в кипящей кислоте эксплуатация сплавов при более низкой температуре обеспечивает дополнительный запас надежности. Выбор той или иной основы сплавов тугоплавких металлов и степени их легирования вследствие с оцественно различающейся стойкости этих металлов во многих случаях приобретает решающее значеш1е. Конкретную стоимость того или иного металла указать трудно, так как она непостоянна и зависит от многих обстоятельств технологического и конъюнктурного плана. В данном случае достаточно привести примерное соотношение стоимости тугоплавких металлов. Оно следующее Nb в 2 раза дешевле Та, W и Мо — в 10 раз, V — в 5 раз, Ti — в 100 раз. Однако необходимо учитьшать также и плотность тугоплавких металлов (см. табл. 1). Все указанные тугоплавкие металлы, кроме W, легче, чем Та. Весьма округленно плотность относительно тантала равна —4 для Ti, —3 для V, —2 для Nb, —1,5 для Мо, 1 для W. Следовательно, при изготовлении изделия (детали) не из тантала, а из титана его стоимость будет меньше в 400 раз, из ванадия — в 15 раз, из ниобия — в 4 раза, из молибдена — в 15 раз, из вольфрама - в 10 раз. [c.81]

Особое внимание необходимо уделять выбору металла для лопаток последней и предпоследней ступени цилиндров низкого давления мощных турбин, как быстроходных (3000 об/мин), так и тихоходных (1500 об/мин). Если в турбинах мощностью до 200 МВт еще возможно применение для последней ступени сталей 1X13 и 2X13, то для лопаток последних ступеней более мощных турбин необходима хромистая нержавеющая сталь с высоким пределом текучести или же другой сплав. Следует также принять во внимание, что лопатки последних ступеней должны работать (хотя и кратковременно) при температуре, значительно превосходящей рабочую это режим холостого хода и другие, при которых температура пара может повышаться на 150—200°. Важным условием является возможность надежного упрочнения входных кромок для предохранения их от эрозии (см. гл. I). [c.114]

Обычно при работе с нелетучими металлами вопрос о положении границ областей более сложен. На диаграмме состояния рис. 139 можно определить границу /(а i- т) измерениями периодов решетки двухфазных сплавов х <а у после отжига до достижения равновесия при различных температ> рах. До приготовления опилок сплав гомогенизируют, затем отжигают до равновесия при 750° и с этой температуры закаливают. Сплав при этом будет содержать -фазу состава а и 7-фазу. Есл И далее приготовить опилки и отжечь их при более низких температурах, например 600, 500 и 400°, то для достижения равновесия необходимо, чтобы выделилась т-фаза из а-фазы. Благодаря сильному наклепу при опиловке этот процесс идет в опилках быстрее, чем в сплошном куске, если только он не слишком хрупок и допускает значительную деформацию. Отсюда следует, что здесь надо подобрать такой режим термооб- [c.265]

Автор работ [119, 120] приводит более низкие значения (0,04— 0,05) коэффициента трения графитов АГ-1500 и АО-1500 по нержавеющей стали. Для повышения прочности антифрикционных сортов графита их подвергают пропитке различными металлами, например, баббитом Б83, сплавом свинца (95%) и олова (5%). Прочность при этом повышается в 1,5—2 раза [5 115 121, с, 162], а коэффициент трения остается приблизительно тем же [114]. Однако пропитка металлами накладывает ограничение по допускаемой температуре. Так, при пропитке сплавом свинца с оловом допускаемая температура 260° С, а при пропитке баббитом — 220° С. Антифрикционные свойства графитопластов АТМ-1, АТМ-10, АТМ-1Г широко используются в химической промышленности и других отраслях при температурах до 120—140° С. При нагрузке до 10 кГ1см они могут работать без смазки [129]. Износ графитопласта АТМ-1 по кремнийорга-ническим пластмассам КФ-9 и КФ-Ю при смазке водой и скорости скольжения 7,1 м1сек составляет 0,1—0,134 мг1(см -ч) [128]. Аналогичные свойства имеют пластмассы с графитовым наполнителем. [c.57]

Жидкометаллические тепловые трубы. Ранние работы по тепловым трубам были связаны с их применением в термоионных генераторах они описываются в гл. 7. Применительно к этой сфере приложений имеются два представляющих интерес температурных интервала область рабочих температур эмиттера 1400—2000°С и рабочих температур коллектора 500—900°С. В обоих температурных диапазонах в качестве рабочей жидкости требуется применять жидкий металл. В настоящее время имеется значительный объем информации по технологии изготовления и характеристикам таких тепловых труб. Позднее тепловые трубы, работающие в более низком температурном диапазоне, были использованы для подвода теплоты от источника к батарее цилиндров в двигателе Стирлинга и в промышленных печах. Было установлено, что в этом диапазоне температур может быть использован широкий набор сочетаний материалов, была исследована их совместимость и детально проанализирован ряд других проблем. Щелочные металлы используются в сочетании с такими конструкционными материалами, как нержавеющая сталь, никель, ниобийцир-кониевые сплавы и другие тугоплавкие материалы. В работе [4-4] приводятся данные о более чем 20 ООО ч ресурсе таких труб. Гровер [4-5] описывает тепловую трубу малой массы, изготовленную из бериллия с калием в качестве рабочей жидкости. Бериллий вставлялся между фитилем и стенкой трубы, оба указанных элемента были выполнены из сплава ниобийцирконий (1% 2г). Данная труба работала при 750°С в течение 1200 ч без каких-либо признаков коррозии, образования сплавов или переноса массы. [c.139]

Одним из наиболее распространенных коррозионно-стойких деформируемых сплавов на основе никеля является монель-металл НМЖМц-2,5-1,5, содержащий медь, железо, марганец в указанных в марке количествах. Монель-металл представляет твердый раствор на основе никеля, поэтому он хорошо поддается пластическому деформированию. Механические свойства монель-метал-ла примерно совпадают со свойствами никеля, так же как и температура отжига, но горячая обработка производится при более низкой температуре (975—1150° С). Для работы в кипящих кислотах применяют сплавы никеля типа хастеллой (или нпмо), содержащие около 20% Мо с добавками титана, ванадия, вольфрама (по 0,3—1,0 /о). Содержание углерода в этих сплавах ограничено 0,1%- Механические свойства хастеллоев определяются упрочнением твердого раствора на основе никеля и действием частиц промежуточных фаз на основе [c.227]

Для изготовления поршней применяются почти исключительно алюминиевые сплавы, содержащие для повышения износостойкости кремний. Преимуществом поршней из легких сплавов является их малый вес и хорошая теплопроводность, примерно в 3 раза большая, чем у чугуна. Поэтому при <здинаковых числах оборотов и нагрузках двигателя алюминиевые поршни имеют значительно более низкую температуру, чем чугунные. Обычно поршни изготовляются отливкой, в отдельных случаях — штамповкой. Зазоры поршней в цилиндре должны увеличиваться по направлению к днищам поршней в соответствии с более высокой их температурой. Поэтому поршни имеют в нижней части цилиндрическую поверхность, а ближе к верхней части — шлифуются на конус. Возле бобышек под поршневой палец, где сконцентрирована большая масса металла, поверхности поршня сошли- фовываются. Часто телу поршня придают овальную форму при работе двигателя на больших нагрузках в результате тепловых деформаций поверхность поршня приобретает нормальную цилиндрическую форму. [c.388]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...